JPH0153442B2 - - Google Patents

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JPH0153442B2
JPH0153442B2 JP57095895A JP9589582A JPH0153442B2 JP H0153442 B2 JPH0153442 B2 JP H0153442B2 JP 57095895 A JP57095895 A JP 57095895A JP 9589582 A JP9589582 A JP 9589582A JP H0153442 B2 JPH0153442 B2 JP H0153442B2
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JP
Japan
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deflection
light emitting
semiconductor laser
light
prism
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Kazuo Minora
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Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/123Multibeam scanners, e.g. using multiple light sources or beam splitters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体レーザーアレーを光源部に用
いた走査装置に関するものである。
従来、特開昭54−158251に見られる様に、半導
体レーザーの光出力部を複数個並べた所謂半導体
レーザーアレイを使用して走査線ピツチを密にし
ようとすると、半導体レーザーアレイの方向を走
査線に対して直交する方向でなく斜めに傾ける必
要がある。この様な半導体レーザーアレイからの
各光束は、アレイの端面の法線に平行な方向の光
線を中心光線として発散する。
第1図は従来の複数ビーム走査装置の一例を示
す図で、半導体レーザー装置1内に設けられた複
数の光出力部1a,1bから、集光レンズ2の光
軸gに平行に各中心光線ha,hbが出射する。こ
れらの中心光線は集光レンズ2の焦点Fを通り、
シリンドリカルレンズ3を通過した後偏向器4の
偏向ミラー面4a上に到達する。このとき、各光
出力部1a,1bからの中心光線ha,hbは偏向
ミラー面4a上にて、偏向ミラーによる光束の偏
向方向に互いに離れた位置で反射される。
シリンドリカルレンズ3は各光出力部1a,1
bから出射して、集光レンズ2を通過した各光束
は、シリンドリカルレンズ3によつて偏向ミラー
面4aの近傍に線像が形成される。
偏向ミラー面4aで反射した光束はアナモフイ
ツク走査レンズ系5によつて例えば感光体の如き
被走査媒体6の表面上に結像される。
第2図は、第1図と直交する面内の結像の様子
を図示したもので、偏向ミラー面4aの近傍の点
と感光体表面上の点とを共役関係にするアナモフ
イツク走査レンズを使用している。
アナモフイツク走査レンズ5は例えば球面レン
ズ5aと、トーリツクレンズ5bによつて構成さ
れる。
半導体レーザー装置の各光出力部1aと1bか
ら出射した中心光線ha,hbは前述の様に偏向ミ
ラー面4a上に互いに離れた位置に入射する。す
なわち、シリンドリカルレンズ3によつて形成さ
れる線像の中心位置は、複数の光出力部のうちど
れか一つに対応した線像だけはその中心位置を所
望の位置に設置可能であるが、それ以外の線像中
心位置は所望の位置から離れることになる。第2
図の破線で示した光路がこの場合の結像の様子を
示すもので、ずれた線像の中心位置Pは所望の位
置からずれ、レンズ系5によつて被走査媒体表面
上に結像されなくなり、被走査媒体表面から離れ
た点P′に結像され、所謂デフオーカスが発生す
る。偏向ミラー面4が回転すると、そのデフオー
カス量はさらに著しく大きくなり、被走査媒体表
面上での結像スポツトは大きくなつてしまう。
本発明の目的は、上述した欠点を改良し、半導
体レーザーアレーの様な光源を用いても、被走査
媒体面上で各々のビームスポツトが良好に結像さ
れる様な走査装置を提供することにある。
本発明に係る複数ビーム走査装置においては、
半導体レーザーアレーの各発光部から発散される
各々の光束の中心光線が偏向反射面と垂直な方向
から見て実質的に同一の点を通過又は通過するか
の如く、且つ、偏向走査面と平行な方向から見て
前記各々の光束の前記同一の点を通過する位置が
変位するように前記各々の発光部からの中心光線
を屈折させるプリズム手段を前記半導体レーザー
アレーと一体的に設け、前記同一の点と偏向手段
の偏向反射面の近傍の点とが、偏向走査面即ち偏
向器の偏向反射面の法線が反射面の回転に伴つて
経時的に形成する面内において、光学的に共役な
関係となる様に光学系を設定することにより上記
目的を達成せんとするものである。
ここで、半導体レーザーの各発散光束の中心光
線が実質的に同一の点を通過すると言うことは、
半導体レーザーの各発散点は、偏向走査面と直交
する方向に僅かだけずつ距離をもつて配されてい
るため、各々の中心光線は或る一点で空間的にね
じれの関係となる様に、それぞれの光束がその方
向を制御されるものである。従つて、偏向走査面
と垂直な方向から見れば、それ等の光束の中心光
線はあたかも一点で交わつている様に見えるが、
偏向走査面と平行方向から見れば、それ等の光線
は僅かずつ偏向走査面と直交する方向に変位して
いるものである。
又、本発明に係る走査装置では、各々の光線ビ
ームの中心光線は、厳密に1点で交わる様にしな
くても、或る程度それ等の中心光束が、或る領域
内に集束していれば、本発明の目的とする効果を
有することは言うまでもないことである。
以下、図面を用いて本発明を詳述する。
第3図は本発明に係る走査装置の原理を示す為
の図で、光源と偏向器の間の光学系を偏向走査面
と垂直な方向から見た図である。11は2つの発
光部11a,11bを有する半導体レーザーであ
り、12a,12bは各々前記発光部11a,1
1bより発散されるレーザ光束の向きを制御する
為のプリズムであり半導体レーザーアレーと一体
的に設けられている。尚プリズムは半導体の発光
面に接着しても良い。半導体レーザの発光部11
aから発散される光束はプリズム12aにより、
その中心光線haがPo点を通過してきたかの如く
向きを変えられる。又、発光部11bより発散さ
れる光束は、プリズム12bによりその中心光線
があたかもPo点を通過して来た光線であるかの
如くその向きを変えられる。前記中心光線ha及
びhbは、点Poで交わつている様に見える厳密に
言うならば、半導体レーザの発光部11a,11
bは紙面に垂直な方向に僅かに変位しているの
で、中心光線haとhbはPoで空間的にねじれの位
置関係にあるものであるから、Poは偏向走査面
と直交する方向から見た場合の中心光線haとhb
のねじれの位置であると言うのが正しい表現であ
ろうが、ここでは便宜上Po点と呼ぶ。このPo点
と、偏向器14の偏向反射面14aの近傍のP点
は、結像光学系13に対して光学的に共役に保た
れる。従つて、偏向反射面の近傍のP点で各光束
の中心光線は空間的にねじれの位置関係となるの
で、各々の光束は偏向反射面上で広がることがな
いので、従つて被走査面上で各々の光束は良好な
結像スポツトとして形成される。
前記プリズム12a,12bの光透過面は平面
であり、その頂角αはプリズム材の屈折率と点
Poの位置を定めれば容易に決めることが出来る。
又、第3図に示していない偏向器と被走査面との
間の光学系は、前記P点と被走査面とを光学的に
共役な関係にする様な光学系を配すれば良い。
第4図は、半導体アレーレーザが5つの発光部
を有する場合のプリズムの断面を示すものであ
る。21は5つの発光部21a,21b,21
c,21d,21eを有する半導体アレーレーザ
であり、22はプリズムである。発光部21aか
らの光束の中心光線haは傾斜面22aにより屈
折されあたかもPoを通過して来たかの様に曲げ
られる。同じく21bからの中心光線hbは傾斜
面22bにより、21dからの中心光線hdは傾
斜面22dにより、21eからの中心光線heは
傾斜面22eにより、あたかもPoを通過して来
たかの様に曲げられる。
尚、22Cからの中心光線hcは平面22cを
垂直に通過して行き、この中心光線hcの延長線
上にPoが存する。この様に各発光部に対応して
傾斜角を定めた傾斜平面が設けられ、プリズム2
2を出射後の各光束の中心光線は、あたかもPo
から出射したかの様にその方向を制御されてい
る。このPoは上述した様に偏向反射面の近傍の
所望の位置Pと光学系を介して共役に保たれる。
上記実施例では、各々の光束の中心光線は実際
にはPoを通過していないが、プリズムで屈折さ
せる方向を逆にすることにより実際にこのPoな
る位置を各々の光束の中心光線が通過する様にす
ることが出来る。第5図はその一例を示す図で、
プリズム12a,12bの傾斜面を逆にして、プ
リズムを通過した各光束が一担集束する様に配し
たものである。即ち、半導体レーザ11の各発光
部11a,11bからの光束の中心光線ha,hb
は、Po空間的にねじれており、この位置Poと偏
向反射面14aの近傍のP点が結像光学系13に
対して光学的に共役な位置になつている。
又、第5図で示すPoを、結像光学系13の偏
向器側に形成する様にプリズムを形成しても良
い。然しながら、この場合は、実際に中心光線は
Poを通らないが、Poが結像光学系13に対して、
結像光学系13の焦点距離の位置より更に偏向器
側に生ずる様に上記プリズムを形成すると、結像
光学系13と偏向反射面14aとの間隔は結像光
学系13の焦点距離より短く設定することが可能
となる。この様に、集光レンズ13と偏向反射面
14aの距離が集光レンズの焦点距離より長い場
合、あるいは短かい場合に、各場合に応じて適応
するプリズムを使用することにより、線像の位置
を所望の位置に配置できる。
第6図A,Bは本発明に係る走査装置を適用し
た倒れ補正走査装置の一実施例を示す概略展開図
で、Aは平面図、即ち走査面内の光ビームの様子
を示す図、Bは正面図即ち倒れ補正面内の光ビー
ムの様子を示す図である。半導体レーザ31の各
発光部31a,31b,31cより射出された光
束は、各々の中心光線がPoなる位置から発せら
れたかの如くプリズム32により曲げられ集光レ
ンズ33に入射する。集光レンズ33は前記Po
なる位置と、偏向器35の偏向反射面35aの近
傍の位置P点とを光学的に共役な位置とさせる。
従つて走査面内では、各々の光束の中心光線ha,
hb,hcは、P点に集束する。
一方、倒れ補正断面内では、半導体レーザの
各々の発光部31a,31b,31cの位置と前
記集光レンズ33の焦点位置とがほぼ合致する様
に設けられているので、各々の光束は集光レンズ
33でコリメートされる。これ等コリメートされ
た各々の光束は、倒れ補正断面内のみにてパワー
を有する正のシリンドリカルレンズ34により集
光され、偏向反射面35a近傍に結像する。従つ
て偏向器35の偏向反射面35aの近傍には、C
図で示す様に3本の線像L1,L2,L3が偏向器の
回転軸35bの方向に並んで形成されている。こ
れ等の線像は、特開照56−36622号公報で示され
る様な、球面レンズ36とトーリツクレンズ37
より成る走査用レンズ系により、回転ドラム38
上に良好なスポツトとして結像される。尚B図で
はL2のみの結像光束を代表として示している。
本発明に係る走査装置においては、半導体レー
ザの光出溶力部が、モノリツクアレイである場合
に効果が大きい。すなわち、光出力部のアレイピ
ツチはノリシツクアレイレーザーの場合製造上精
度がよく、バラツキは少ない。従つて、前述のプ
リズムのアライメントが容易になる。すなわち、
プリズムの形状(傾斜面の配列ピツチ)を前もつ
てレザーのアレイピツチに対応させて加工したも
のを組合せればよい。
以上、本発明に係る走査装置では簡単な構成で
あるにも拘らず、複数の走査スポツトが良好な結
像状態で被走査面を走査することを可能にしたも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の複数ビーム走査装置
を示す為の図、第3図、第4図及び第5図は
各々、本発明の複数ビーム走査装置の原理を説明
する為図、第6図A,B,Cは、本発明に係る装
置を適用した倒れ補正走査光学系の一実施例を示
す図。 11……半導体レーザ、11a,11b……発
光部、12a,12b……プリズム、13……結
像光学系、14a……偏向反射面、ha,hb……
中心光線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の発光部を有する半導体レーザアレーを
    用い、該各々の発光部からの光束を偏向手段を用
    いて被走査面を走査する装置に於いて、 偏向走査面と垂直な方向から見て前記各々の発
    光部からの光束の中心光線が実質的に同一の点を
    通過もしくは通過するかの如く、且つ、偏向走査
    面と平行な方向から見て前記各々の発光部からの
    光束の中心光線の前記同一の点を通過する位置が
    変位するように前記各々の発光部からの中心光線
    を屈折させるプリズム手段を前記半導体レーザア
    レーと一体的に設け、偏向走査面内において前記
    同一の点と偏向手段の偏向反射面の近傍の点とを
    光学的に共役とする光学手段を前記プリズム手段
    と前記偏向手段との間に設けた事を特徴とする複
    数ビーム走査装置。
JP57095895A 1982-06-04 1982-06-04 複数ビ−ム走査装置 Granted JPS58211735A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57095895A JPS58211735A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 複数ビ−ム走査装置
US06/500,072 US4565421A (en) 1982-06-04 1983-06-01 Plural-beam scanning apparatus
BR8302955A BR8302955A (pt) 1982-06-04 1983-06-03 Circuito de acionamento para motor c.c.sem comutador
DE19833320255 DE3320255A1 (de) 1982-06-04 1983-06-03 Abtastvorrichtung mit mehreren strahlen

Applications Claiming Priority (1)

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JP57095895A JPS58211735A (ja) 1982-06-04 1982-06-04 複数ビ−ム走査装置

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JPS58211735A JPS58211735A (ja) 1983-12-09
JPH0153442B2 true JPH0153442B2 (ja) 1989-11-14

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BR (1) BR8302955A (ja)

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Also Published As

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BR8302955A (pt) 1984-02-07
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